Jennifer Doudna, nar. 1964, zaměstnavatel: Howard Hughes Medical Institute. (Kredit: Kenneth C. Zirkel)

V kauze CRISPR-Cas9 se předmětem sporu stalo tvrzení dvou stran že technologii nápravy a vylepšování genomu vyvinuly jako první. Na jedné straně barikády stojí právníci dvojice žen - Američanky a Francouzsky a proti nim advokáti Číňana pracujícího ve službách amerických institucí.

Co to je CRISPR-Cas?

Než si na něj začali dělat právní nárok badatelníci, byl to systém, který si vyvinuly bakterie na svou obranu. Využívají ho k zahánění fágů (bakteriálních virů) a genetických elementů zvaných plazmidy. Crispr-Cas lze považovat za formu získané imunity mikrobů.

Jak to funguje?

CRISPR je zkratka anglického Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. V překladu úseky s nahromaděnými pravidelně rozmístěnými krátkými repeticemi (opakování nukleotidů). Přičemž tyto repetice jsou přerušovány krátkými segmenty zvanými spacer DNA. U těch se zjistilo,že jsou pozůstatkem dřívějších setkání bakterie s jejími nepřáteli. Spacerová DNA je pak schopna tyto genetické elementy (rozuměj se kterými se již měla bakterie tu čest se utkat), rozpoznat a celý systém nepřátelsky naladěné cizí DNA (charakterizovanou oním spacerem) deaktivovat mechanismem RNA interference. Přeloženo do lidštiny: CRISPR je očkovací průkaz do něhož má bakterie zapsáno, na co je imunní. V praxi to pak funguje následovně. CRISPR jsou repetice a Cas zase geny kódující nukleázy a helikázy. Dohromady jsou udělátkem, pro které je hračkou dvoušroubovici DNA rozvolnit a stříhnout. Názorně to vysvětluje připojené video.

Jennifer Doudna je Američankou pracující na Howard Hughes Medical Institute.  Imunitní obranou bakterií se zabývá již dlouho. Stejnou cestou, nezávisle na ní, se vydala i Emmanuelle Charpentier. Původně francouzská mikrobioložka, později genetička, biochemička a světoběžnice s praxí na několika amerických universitách a nemocnicích, stážemi ve Vídni a ve Švédsku. Toho času je ve funkci ředitelky v Max Planckově Institutu pro infekční biologii. Když obě dámy před rokem 2012 zjistili, že pracují na stejné věci, vytvořili tým a ze vzájemné spolupráce vzešel objev enzymu Cas. Ten se k editaci jakéhokoliv místa na DNA výborně hodí. Jako spoluobjevitelka techniky CRISPR-Cas9 jsou vědkyně považovány za horké kandidátky na udělení Nobelovy ceny. Nejspíš ji dostanou obě dámy napůl.

Emmanuelle Charpentier, francouzská mikrobioložka při ceremonii udělování čestného titulu doktor honoris causa na univerzitě KU Leuven v Belgii, v únoru 2016 (Kredit: KU Leuven)

Ať už jde o výzkumné laboratoře, nebo biotechnologické společnosti, všude se na techniku úpravy genomu pomocí CRISPR-Cas9 najíždí ve velkém stylu. Odhaduje se, že jsou už nejen připraveny, ale i ověřeny desítky tisíc naváděcích RNA. Ti, kteří vylepšování genomu moc nefandí, argumentují etickou stránkou zásahů, které by vedly ke změně DNA v reprodukčních buňkách a předávaly by se z generace na generaci. Optimisté jsou zase toho názoru, že když už něco opravit umíme, bylo by proti bohu, nebránit vadným genům v šíření populacemi. Na své straně mají kromě „úspory“ utrpení, také úsporu prostředků vynakládaných na klasickou léčbu.

Zda a jak moc se do lidského genomu montovat CRISPRem ale není předmětem nynějšího klání. Spor se omezuje pouze na nárok udělení  patentu. Nikdo nečekal, že by soud věc rozhodl na prvním sezení. Jednání proto netrvalo ani hodinu. Vědkyně ani vědec, kterých se to týká, se osobně ani neúčastnili. Jen jejich advokáti přednesli svá stanoviska. Nyní bude na soudcích aby atribut otcovství objevu století v oblasti biotechnologie přiřkli jedné nebo oběma z nesvářených stran. Očekává se, že si soudci při svém přemýšlení dají na čas a že během několika příštích týdnů žádný verdikt nepadne. 

Bez ohledu na výsledek sporu si CRISPR-Cas9 svou cestu do praxe razí velmi nadějně. S jeho pomocí se genetické manipulace posunují, co do přesnosti na kvalitativně vyšší „level“ a ještě k tomu se celá procedura podstatně zjednodušuje. Dá se říci, že umožňuje biologům GMO sekat jak Baťa cvičky. V zemích, kde to zákony budou dovolovat, bude CRISPR-Cas9 vracet lazary s porouchanými geny zpět mezi zdravé, ze slepých dělat vidoucí a nejspíš ani naše vylepšování na sebe nenechá dlouho čekat. Nabízí se tu nerudovské: „Kdo chvíli stál, již stojí opodál“.

Soudního jednání, které se konalo v Alexandrii ve Virginii, jak už jsme řekli, se účastnili jen právní zástupci institucí na nichž vědkyně a vědec pracují. Při ani ne padesátiminutovém slyšení se argumentovalo články zaměřenými na techniku CRISPR, v nichž se zmiňují jména Jennifer  Doudna a Emmanuelle Marie Charpentier.  Jejich publikace, v níž popsali co CRISPR umí, vyšla v časopise Science v červnu 2012. Výsledky pokusů se týkají jednoduchých organismů, jakými jsou bakterie. V témže roce došlo k podání jejich žádosti o udělení patentu. Konkrétně v květnu 2012.

Feng Zhang, absolvent Harvardu, nyní ve službách MIT BE ( Massachusetts Institute of Technology Biological Engeneering)

Feng Zhang, je vedoucím výzkumníkem na Broad Institute.To je pracoviště úzce propojené s Massachusetts Institute of Technology. Ten podal žádost o patent v prosinci téhož roku a to na základě úspěšného testu CRISPR na eukaryotech, tedy na vyspělejších organismech, než s jakými pracovaly vědkyně. Jeho buňky už obsahují jádro s membránou, což je aplikaci, která skýtá nyní tak velkorysé praktické využití u lidí, zvířat a rostlin, mnohem blíže. 
Tři soudci budou nyní posuzovat, zda Zhang těžil z objevu dvou vědkyň, nebo to byl on sám, co se zasloužil o převedení CRISPR ve zcela novátorskou technologii. Steven Trybus, právník zastupující Zhanaga a jeho mateřské pracoviště Broad Institute argumentoval tím, že jeho klient:  "začal na zmíněné technologii pracovat již před zveřejněním práce obou žen“. Poukazuje také na citaci v níž Dr. Doudna měla prohlásit, že se "setkala s mnoha problémy, když se snažila aplikovat technologii na buňky lidské."

Todd Walters, právník hájící čest University of California, se zase ohradil proti jakýmkoliv náznakům, které vyznívají jakoby jeho klientky v tomto směru výzkumně nějak selhaly. Jeho argument je, že: „Nikde v publikovaných textech se nevyskytuje náznak toho, že by jeho klientka nabyla dojmu, že CRISPR nebude v buňkách eukaryot fungovat.“

S technologií CRISPR interference, jak se této molekulárně genetické novince také někdy říká, se dá upravovat vlákno na němž jsou zapsány dědičné informace (geny) s téměř dokonalou přesností. Opravit se dá „pacient“, kterému něco chybí, i ten, co mu něco přebývá, případně má počty nukleotidů správně, jen mu nešťastná náhoda jejich sekvenci zpřeházela. Techniku odstraňování, přidávání nebo záměny úseků DNA lze aplikovat bez ohledu na majitele takové DNA a proto je příslibem inovací nejen pro medicínu, ale i zemědělství a to jak v živočišné, tak rostlinné výrobě.

Nenápadná budova soudu v Alexandrii, stát Virginia, USA. Se stává místem, kde se řeší oprávněnost podaných patentů na CRISPR-Cas9.

To, proti čemu mnozí v diskusích brojí slovy, že „člověk nemá strkat nos do věcí, které přísluší někomu jinému“, vlastně už začalo. Jeden příklad za všechny, nedávno genomoví inženýři opravili smrtelnou genetickou poruchu. Pravdou je, že to bylo u hlodavců, ale protože šlo o geneticky upravená zvířata, trpící naprosto stejnou Duschenneovou muskulární dystrofii (DMD) jaká trápí lidi, je to ukázka toho, co bude následovat. Začátek, který je dílem výzkumníků Dukeho univeristy, je přímo velkolepý - troufli si totiž na poruchu genu pro protein dystrofin. A ten tvoří  2,4 miliony páry bází.  Je to ze všech lidských proteinů ten úplně největší, bez něhož se membrána svalových buněk neobejde. Na pořad dne by se brzo měla dostat i cystická fibróza, Huntingtonova choroba, náchylnost k rakovině prsu, některé typy slepoty,… Spektrum lidského soužení, na němž začnou týmy pracovat, bude den za dnem širší.

Největší obavy z technologie CRISPR pramení nejspíš z toho, že už jsou známy některé z genů které jsou zodpovědné za inteligenci, sportovní výkony i hudební nadání. A že úpravy technikou CRISPR jsou s patřičnými vědomostmi a náčiním poměrně jednoduché a snadné.
Spolky, které se proti této technologii vymezily, snaží se ji postavit mimo zákon a všemožně kontrolovat, to nebudou mít lehké. Snadná editace DNA se prosadí a zanedlouho zásadně změní jak zdravotnictví, tak zemědělství a nejspíš i osud lidské rasy. To proto, že technika, která se nyní stala předmětem právního sporu, bere evoluci tomu, co na ní měl zatím monopol, z rukou. I když nám poroučení větru, dešti a klimatu zatím moc nejde, oblast genetiky to začíná kompenzovat. V biologii jsme na prahu změn, které si s těmi z oblasti elektroniky, nijak nezadají.

Video názorně popisuje co je DNA a jak CRISPR pracuje. (Kredit:  TIME,  Feng Zhang laboratory)